迟 雷，王静雨，侯俊超，魏佳佳，魏 涛，胡晓龙，何培新

（郑州轻工业大学食品与生物工程学院，河南 郑州 450000）

普鲁兰酶（pullulanase，EC 3.2.1.41）属于淀粉脱支酶，能够专一性地水解普鲁兰多糖、支链淀粉、极限糊精等中的α-1,6糖苷键，使其形成直链淀粉[1-2]。在淀粉加工的相关行业中，淀粉原材料中支链淀粉含量较高，而普鲁兰酶与其他淀粉酶协同作用能够充分水解支链淀粉，提高原料转化率，增加产量，因此广泛应用于食品深加工、酿造、制药、生物质能源和高聚物材料等领域[3-4]。根据催化机理和水解产物的区别，将普鲁兰酶分为2种类型：I型普鲁兰酶，专一性水解α-1,6糖苷键[5]；II型普鲁兰酶，可同时水解α-1,4和α-1,6糖苷键[6]。目前，针对普鲁兰酶异源表达的研究主要集中在两方面。一方面，利用不同来源的普鲁兰酶基因构建具有特殊酶学性质的表达体系，以满足淀粉加工相关工业对水解条件的不同要求。例如，构建常温型普鲁兰酶表达体系[7]；构建耐热耐酸型普鲁兰酶表达体系，以实现淀粉水解一步液化（95～105 ℃）、糖化（60℃、pH4.5～5.5）[8-9]；构建耐碱型普鲁兰酶表达体系[10]；构建分泌型胞外表达体系[11-12]。另一方面，集中在重组菌的发酵工艺研究上，但规模化生产的研究较少。Duan Xuguo等[13]在3 L发酵罐中对重组大肠杆菌（Escherichia coli）表达普鲁兰酶的高密度发酵工艺进行优化，采用了两阶段甘油补料和乳糖诱导的策略，普鲁兰酶活力达到了315.7 U/mL，并发现添加甜菜碱能够进一步提高普鲁兰酶活力。乔宇等[14]在5 L发酵罐的重组E. coli高密度发酵工艺优化中，采用了合成培养基和指数流加葡萄糖控制的策略，使细胞质量浓度和普鲁兰酶表达量分别达到了53.3 g/L和1.35 g/L。……